【精品解析】江苏省泰州市姜堰区2025届高三第二次适应性调研测试数学试题

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江苏省泰州市姜堰区2025届高三第二次适应性调研测试数学试题
一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1.已知集合,集合,集合,则(  )
A. B. C. D.
【答案】A
【知识点】交、并、补集的混合运算
【解析】【解答】解:由题意可知,,
所以,所以.
故选:A
【分析】先求得集合U,进而根据交集、补集的定义,直接求解即可.
2.已知复数,为z的共轭复数,则的虚部为(  )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】复数的基本概念;复数代数形式的混合运算;共轭复数
【解析】【解答】解:复数,
则,的虚部为.
故答案为:C.
【分析】先化简求得,再根据共轭复数的定义求得,结合复数的概念判断即可.
3.抛物线的准线方程为(  )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】抛物线的简单性质
【解析】【解答】解:将抛物线化为:,
所以所求准线方程为.
故选:B
【分析】将抛物线方程为标准形式,进而即可求出其准线方程.
4.在三棱锥中,底面为斜边的等腰直角三角形,顶点S在底面上的射影为的中点.若,为线段上的一个动点,则的最小值为(  )
A. B. C. D.
【答案】A
【知识点】棱锥的结构特征;余弦定理的应用
【解析】【解答】解:在三棱锥中,设点为线段的中点,连接,如图所示:
易知,,平面,
在中,,故,
所以是边长为2的等边三角形,
将展开到与共面,如图所示:
则,当且仅当三点共线时等号成立,即取得最小值,
在中,,,
由余弦定理可得:,
则,即的最小值为.
故答案为:A.
【分析】在三棱锥中,设点为线段的中点,连接,推出是边长为2的等边三角形,将展开到与共面,根据三角形三边关系可知,当且仅当三点共线时等号成立,再在中,利用余弦定理求解即可.
5.2025年央视春晚的四个分会场分别为重庆、武汉、无锡和拉萨,现有11个志愿者名额分配给这四个分会场,其中一个分会场分5个名额,在余下的三个分会场中每个会场至少分一个名额,则名额分配的不同种数为(  )
A.210 B.35 C.40 D.120
【答案】C
【知识点】排列、组合的实际应用
【解析】【解答】解:先从四个分会场选择一个 分5个名额 ,有种方法,
再将余下的6个名额分配到另三个分会场,用隔板法有种,则名额分配的不同种数为.
故答案为:C.
【分析】先从四个分会场选择一个 分5个名额 ,有种方法,再将余下6个名额利用隔板法分到另外3个分会场,据此求解即可.
6.在等边中,,P为所在平面内的一个动点,若,则的最大值为(  )
A.4 B. C. D.6
【答案】B
【知识点】平面向量数量积的坐标表示;含三角函数的复合函数的值域与最值;轨迹方程;辅助角公式
【解析】【解答】解:如图所示,以为原点建立平面直角坐标系,
为等边三角形,,

点在以为圆心,1为半径的圆上,设



当,即时,取得最大值为,
故选:B.
【分析】以C为原点建立平面直角坐标系,设,利用向量的数量积公式可表示成关于角的三角函数,结合辅助角公式及正弦函数的性质即可求得的最大值 .
7.某同学用3个全等的小三角形拼成如图所示的等边,已知,,则的面积为(  )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】解三角形;正弦定理的应用;余弦定理的应用;三角形中的几何计算
【解析】【解答】解:在中,,
又,所以,
设,所以,
在中,由正弦定理得,解得,
在中,由余弦定理得,
即,
又,解得,所以,
所以,
故选:B.
【分析】设,,在中,分别利用正弦定理和余弦定理,求得边长,再利用三角形面积公式即可求得的面积.
8.在平面直角坐标系中,已知点,点是平面内的一个动点,若以为直径的圆与圆:相切,记点P的轨迹为曲线C,过曲线C上一点Q作直线分别与直线,相交,交点为M、N,且交点分别在第一象限和第四象限,若,,则面积的取值范围为(  )
A. B. C. D.
【答案】D
【知识点】轨迹方程;圆与圆的位置关系及其判定;对勾函数的图象与性质
【解析】【解答】解:以为直径的圆的圆心为,而点在圆外,且圆圆心,半径1,
由两圆相切,可得,整理得,
设,由,得,
因为点在上,所以,整理得,
直线,的倾斜角为,则,
的面积,
对勾函数在上单调递减,在上单调递增,
则,因此,
故面积的取值范围为.
故答案为:D.
【分析】利用中点坐标公式求以为直径的圆的圆心坐标,根据两圆相切列式求出点的轨迹方程,再设出点的坐标,根据,表示出点,根据直线的倾斜角求得,将三角形面积表示为的函数,借助对勾函数的性质求面积的取值范围.
二、选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9.已知函数,则下列结论正确的是(  )
A.当时,若有三个零点,则的取值范围是(0,1)
B.当且时,
C.,
D.若存在极值点,且,其中,则
【答案】A,B,D
【知识点】利用导数研究函数的单调性;利用导数研究函数最大(小)值;余弦函数的性质;函数零点存在定理
【解析】【解答】解:A,当时,,
令,解得x=0或x=1,
所以当或时,;当时,
所以函数在和上单调递增;在上单调递减.
所以函数在处取得极大值,在处取得极小值,
若有三个零点,则,解得,故选项A正确;
B,当且时,,
因为,所以,
由A函数在上单调递减,故,故选项B正确;
C,因为
,故选项C错误;
D,由求导得,,
依题意,,可得①
由,可得,
由于,化简得②
将①代入②式,可化简得:,
即,因,故得,故选项D正确.
故选:ABD.
【分析】求导确定函数单调性,求得极值点,利用零点存在性定理即可判断选项A;利用作差法判断可知,进而利用单调性即可判断选项B;代入解析式化简即可选项C;由推理得到,又由函数极值点定义,由得到代入化简即可判断选项D.
10.对一列整数进行如下操作:输入第一个整数,只显示不计算,接着输入第二个整数,只显示的结果,此后每输入一个整数都是与前次显示的结果进行求差再取绝对值.设全部输入完毕后显示的最后结果为.若数列满足,,现把数列的前2025项随机地输入,则(  )
A.的最小值为0 B.的最小值为1
C.的最大值为2025 D.的最大值为2024
【答案】B,C
【知识点】等差数列的前n项和
【解析】【解答】解:AB,对于,对于连续四个奇数,,由题意运算,其结果最小值为;
同理,对于连续四个偶数,,由题意运算,其结果最小值为,
在1到2025的2025个整数中有1013个奇数和1012个偶数,,,
由,经过计算最小值为,且,经过计算最小值为,则的最小值为,故选项A错误,选项B正确;
CD,除2025外,前2024个数中有1012个奇数和1012个偶数,前2024个数经过计算最小值为0,
所以的最大值为2025,故选项C正确,选项D错误.
故选:BC
【分析】 先通过小例子验证连续 4 个奇数、连续 4 个偶数的操作规律,总结出 “4 个连续同奇偶整数可通过操作抵消为 0” 的核心结论;再统计 1 到 2025 中奇数、偶数的个数,通过分组抵消分析最小值可判断选项AB;最后通过构造最大数保留、其余数抵消的方式分析最大值可判断选项CD.
11.勒洛四面体是一个非常神奇的“四面体”,它能在两个平行平面间自由转动,并且始终保持与两平面都接触,因此它能像球一样来回滚动(如图甲).利用这一原理,科技人员发明了转子发动机.勒洛四面体是以正四面体的四个顶点为球心,以正四面体的棱长为半径的四个球的相交部分围成的几何体(如图乙).若正四面体的棱长为3,则下列说法正确的是(  )
A.勒洛四面体表面上任意两点间距离的最大值大于3
B.勒洛四面体被平面截得的截面面积是
C.勒洛四面体四个曲面交线长的和为
D.勒洛四面体能够容纳的最大球的半径为
【答案】A,D
【知识点】棱锥的结构特征;球内接多面体;余弦定理
【解析】【解答】解:A,分别为正四面体的棱的中点,连接并延长交勒洛四面体的曲面于点,
,则等腰的高,
等腰的高,
由对称性知,,则,
而勒洛四面体表面上任意两点间距离的最大值不小于长,故选项A正确;
B,勒洛四面体被平面截得的截面是3个弓形加上,
面积为,故选项B错误;
C,由对称性知,勒洛四面体四个曲面的每条交线长相等,
其中交线所在圆的圆心在以中点为圆心,则该圆半径,
由余弦定理得,,
因此勒洛四面体四个曲面交线长的和为,故选项C错误;
D,勒洛四面体能够容纳的最大球的半径即为该四面体内切球半径,
由对称性知,勒洛四面体内切球球心是正四面体的内切球、外接球球心,
正外接圆半径,正四面体的高,
令正四面体的外接球半径为,在中,,解得,
取正四面体中心为,连接交平面于点,交曲面于点,
其中即为正四面体外接球半径,点均在以点B为球心的球面上,
则,勒洛四面体内切球半径,故选项D正确.
故选:AD
【分析】 取正四面体棱 AB、CD 的中点 S、T,连接 ST 并延长,交勒洛四面体曲面于 P、Q 两点, 由正四面体性质,,计算等腰的高ST和等腰的高SQ,由对称性知,,则, 勒洛四面体表面两点的最大距离不小于 PQ 的长度即可判断选项A;勒洛四面体被平面截得的截面是3个弓形加上,利用扇形面积与三角形面积公式即可判断选项B; 勒洛四面体的交线对应正四面体的 6 条棱,每条交线为一段圆弧,且由对称性,6 段弧长相等,利用弧长公式求出四个曲面交线长判断选项C;借助正四面体求出勒洛四面体内切球半径判断选项D.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12.已知,且,则   .
【答案】
【知识点】三角函数值的符号;同角三角函数间的基本关系
【解析】【解答】解:由题可知,两边平方可得:,
解得,
又,故,则,所以;
因为,所以,
由和,解得.
故答案为:.
【分析】对原式两边平方后,确定,从而确定的正负,可知,再利用求得,进而结合方程组即可求得.
13.已知函数的值域为R,则实数a的取值范围为   .
【答案】
【知识点】对数型复合函数的图象与性质
【解析】【解答】解:因为函数的值域为R,
所以函数的值域包含,
由,解得或,
所以实数a的取值范围为.
故答案为:
【分析】将对数函数值域为 R,转化为真数二次函数能取遍所有正实数,开口向上的二次函数能取遍所有正实数,等价于判别式 Δ≥0,求解关于 a 的不等式,即可得到取值范围.
14.甲、乙两人进行五子棋比赛,比赛采用积分制,赛前每人的基础分为3分.在一轮比赛中,获胜的一方加一分,输的一方减一分,平局分数不改变,直至某人得到满分6分,获得6分的人获胜,比赛结束.已知在每一局中,甲胜的概率为,乙胜的概率为,各局的输赢互不影响.若表示在甲所得分数为时,最终甲获胜的概率,若,,则   .
【答案】
【知识点】等比数列概念与表示;等比数列的通项公式;数列的递推公式;全概率公式
【解析】【解答】解:由题意得甲所得分数为时,下一局可能的结果有三种情况:
若甲胜,则甲得分变为,对应概率为,
若乙胜,则甲得分变为,对应概率为,
若平局,则甲得分保持,对应的概率为,
所以由全概率公式可得,
所以,,
所以(),
所以数列()是以为公比的等比数列,
所以,
所以,,,
,,
所以

所以,
所以,
因为,,所以,解得.
故答案为:
【分析】 根据每局三种结果的概率,结合全概率公式分析建立相邻分数的概率递推关系,将递推式转化为等比数列,可得数列()是以为公比的等比数列,利用边界条件,,对等比数列求和,然后利用累加法结合等比数列的求和公式求解即可.
四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
15.在正三棱台中,,,侧棱与底面所成角的正切值为.若存在球与正三棱台的5个面同时相切,求:
(1)正三棱台的体积;
(2)正三棱台的表面积.
【答案】(1)解:在正三棱台中,取BC和的中点分别为,上、下底面的中心分别为,
连接,设,内切球半径为r,则,棱台的高为2r,
所以,,同理,
由内切球与平面相切,切点在上,得,
在等腰梯形中,,则(*),
在梯形中,,
所以,解得,带入(*)式可得,,
所以棱台的高,所以棱台的体积为.
(2)解:由(1)知,在正三棱台中,,斜高,
所以正三棱台的表面积
【知识点】棱柱/棱锥/棱台的侧面积、表面积及应用;球内接多面体;台体的体积公式及应用
【解析】【分析】(1)设,内切球半径为r,根据题意求出侧棱长以及,,再根据切线的性质及等腰梯形和梯形的几何特点列方程组,求得r,进而求得棱台的高,再利用棱台的体积公式即可求得正三棱台的体积;
(2)利用(1)的信息,利用正棱台的表面积公式即可求得 正三棱台的表面积.
(1)在正三棱台中,取BC和的中点分别为,上、下底面的中心分别为,
连接,设,内切球半径为r,则,棱台的高为2r,
于是,,同理,
由内切球与平面相切,切点在上,得,
在等腰梯形中,,则(*),
在梯形中,,
所以,解得,带入(*)式可得,,
因此棱台的高,棱台的体积为.
(2)由(1)知,在正三棱台中,,斜高,
所以正三棱台的表面积
16.在中,角A、B、C的对边分别是a、b、c.已知,为常数.
(1)若,,求面积的最大值;
(2)若,,求的值.
【答案】(1)解:由,,得,而,
由余弦定理得,所以,
于是的面积,
整理得,其中锐角由确定,
而,则,因此,当且仅当时取等号,
由,解得,所以面积的最大值.
(2)解:由,,得,由正弦定理得,


整理得,而,所以.
【知识点】简单的三角恒等变换;解三角形;正弦定理的应用;三角形中的几何计算;辅助角公式
【解析】【分析】(1)结合已知条件可知,利用余弦定理可得,再利用三角形面积公式可得,变形利用辅助角公式和三角函数的性质即可求出面积的最大值;
(2)根据已知条件可得,由正弦定理边化角可得,再用和角的余弦公式化为,利用同角三角关系式化为,进而求解即得的值.
(1)由,,得,而,
由余弦定理得,则,
于是的面积,
整理得,其中锐角由确定,
而,则,因此,当且仅当时取等号,
由,解得,所以面积的最大值.
(2)由,,得,由正弦定理得,


整理得,而,所以.
17.在平面直角坐标系中,抛物线:的焦点为F,点,过F的直线交C于M、N两点.当直线的斜率为1时,.
(1)求抛物线C的方程;
(2)若直线、与抛物线C的另一个交点分别为A、B,,求的值;
(3)在(2)的条件下,记直线、的倾斜角分别为、,求的最大值.
【答案】(1)解:易知抛物线:的焦点,
当直线的斜率为1时,直线的方程为,设,
联立,消元整理可得,
,,
则,即,
故抛物线C的方程为;
(2)解:由(1)知,,
设,直线,
联立,可得,
则,
设直线,联立,得,
则,,即,
同理可得,即,
又因为,且,所以,
将,,代入得,
又,则,又,则;
(3)解:因为直线、的倾斜角分别为、,
所以,,
由,,,
则,,
若要使最大,则,设,
则,
当且仅当,即时等号成立,
故的最大值为.
【知识点】基本不等式在最值问题中的应用;斜率的计算公式;抛物线的标准方程;抛物线的简单性质;直线与圆锥曲线的综合问题
【解析】【分析】(1)易知抛物线的焦点,由题意可得:直线的方程为,
设,联立直线与抛物线C的方程,利用韦达定理,结合弦长公式求解即可;
(2)由(1)知,,设,分别设直线,的方程,分别与抛物线C的方程联立,结合韦达定理表示出,解方程求解即可;
(3)直线、的倾斜角分别为、,利用韦达定理,结合斜率公式求得,再利用正切的两角公式及基本不等式求解即可.
(1)由题意,,
当直线的斜率为1时,直线的方程为,设,
联立,得,
则,,
所以,即,
所以抛物线C的方程为.
(2)由(1)知,,
设,直线,
联立,可得,
则,
设直线,
联立,得,
则,,即,
同理可得,即,
又,且,
所以,
将,,代入得,
又,则,又,则.
(3)因为直线、的倾斜角分别为、,
所以,,
由,,,
则,
则,
若要使最大,则,设,
则,
当且仅当,即时,等号成立,
所以的最大值为.
18.某科技公司食堂每天中午提供A、B两种套餐,员工小李第一天午餐时随机选择一种套餐,如果前一天选择A套餐,那么第二天选择A套餐的概率为;如果前一天选择B套餐,那么第二天选择A套餐的概率为.
(1)食堂对A套餐的菜品种类与品质等方面进行了改善后,对员工对于A套餐的满意程度进行了调查,统计了120名员工的数据,如下表(单位:人)
套餐A满意度 A套餐改善前 A套餐改善后 合计
满意 20 40 60
不满意 30 30 60
合计 50 70 120
参考数据:,其中.
0.1 0.05 0.01 0.005 0.001
2.706 3.841 6.635 7.879 10.828
根据小概率值的独立性检验,能否认为员工对于A套餐的满意程度与套餐的改善有关?
(2)若A套餐拟提供2种品类的素菜,种品类的荤菜,员工小李从这些菜品中选择3种菜品,记选择素菜的种数为X,求的最大值,并求此时n的值;
(3)设员工小李第n天选择B套餐的概率为,求.
【答案】(1)解:零假设:认为员工对于A套餐的满意程度与套餐的改善无关,
因为,
根据小概率值的独立性检验,没有充分证据推断不成立,即接受,
所以认为员工对于A套餐的满意程度与套餐的改善没有关系.
(2)解:依题意,,令,
,当且仅当时取等号,
当时,,当时,,即当时,数列单调递减,
于是,
所以的最大值为,此时或.
(3)解:由员工小李第n天选择B套餐的概率为,得员工小李第n天选择A套餐的概率为,
因此,而,
,又,因此,所以.
【知识点】等比数列的通项公式;独立性检验的应用;古典概型及其概率计算公式;全概率公式
【解析】【分析】(1)根据给定数据先求出的观测值,再与临界值比对即可求解;
(2)利用古典概率、结合组合计数问题求出的表达式,令,构造数列并判断单调性即可求出最大值.
(3)根据题干中信息和全概率公式求出与的关系,再构造等比数列求出通项即可.
(1)零假设:认为员工对于A套餐的满意程度与套餐的改善无关,
由已知数据计算,
根据小概率值的独立性检验,没有充分证据推断不成立,即接受,
因此认为员工对于A套餐的满意程度与套餐的改善没有关系.
(2)依题意,,令,
,当且仅当时取等号,
当时,,当时,,即当时,数列单调递减,
于是,
所以的最大值为,此时或.
(3)由员工小李第n天选择B套餐的概率为,得员工小李第n天选择A套餐的概率为,
因此,而,
,又,因此,所以.
19.设数列和都有无穷项,已知存在非零常数,使得,此时称数列是由“-生成”的.
(1)如果是等比数列,满足的,若数列是由“-生成”,求的值;
(2)已知数列是由“-生成”的,如果存在非零常数,使得是由“-生成”的,求数列的通项;
(3)设,且数列,,分别是由数列,,“-生成”的,表示数列的前n项和.已知,求的最小值.
【答案】(1)解:设,
则由,解得,
又,
而,因此,解得.
当时,;
当时,,
当时,,
即,符合题意,
所以或.
(2)解:由是由“生成”的,是由“生成”的,得,则,
所以或,而,所以,
若,则,,
若,且,
假设是第一个使不同时为0的整数,则,
此时,而,则,矛盾,
从而不存在使不同时为0的整数,
所以.
(3)解:设分别表示的前项和,
即分别是由-生成"的,
由,得;
当时,.
于是,同理,
而,则,
,,
.
所以,,
令,则,
,,
因此,
所以取到最小值.
【知识点】等比数列的通项公式;数列的求和;数列的递推公式
【解析】【分析】(1)设,利用定义推理写出前几项可得,求解方程并验证即得.
(2)利用定义列方程组求出首项,结合递推公式求解,并借助反证法推理求得通项公式.
(3)设分别表示的前项和,利用给定的定义,结合前和与第项的关系推理求出的最小值 .
(1)设,
则由,解得,
又,
而,因此,解得.
当时,;
当时,,
当时,,
即,符合题意,
所以或.
(2)由是由“生成”的,是由“生成”的,
得,则,
于是或,而,因此,
若,则,,
若,且,
假设是第一个使不同时为0的整数,则,
此时,而,则,矛盾,
从而不存在使不同时为0的整数,
所以.
(3)设分别表示的前项和,
即分别是由-生成"的,
由,得;
当时,.
于是,同理,
而,则,
,,
.
所以,,
令,则,
,,
因此,
所以取到最小值.
1 / 1江苏省泰州市姜堰区2025届高三第二次适应性调研测试数学试题
一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1.已知集合,集合,集合,则(  )
A. B. C. D.
2.已知复数,为z的共轭复数,则的虚部为(  )
A. B. C. D.
3.抛物线的准线方程为(  )
A. B. C. D.
4.在三棱锥中,底面为斜边的等腰直角三角形,顶点S在底面上的射影为的中点.若,为线段上的一个动点,则的最小值为(  )
A. B. C. D.
5.2025年央视春晚的四个分会场分别为重庆、武汉、无锡和拉萨,现有11个志愿者名额分配给这四个分会场,其中一个分会场分5个名额,在余下的三个分会场中每个会场至少分一个名额,则名额分配的不同种数为(  )
A.210 B.35 C.40 D.120
6.在等边中,,P为所在平面内的一个动点,若,则的最大值为(  )
A.4 B. C. D.6
7.某同学用3个全等的小三角形拼成如图所示的等边,已知,,则的面积为(  )
A. B. C. D.
8.在平面直角坐标系中,已知点,点是平面内的一个动点,若以为直径的圆与圆:相切,记点P的轨迹为曲线C,过曲线C上一点Q作直线分别与直线,相交,交点为M、N,且交点分别在第一象限和第四象限,若,,则面积的取值范围为(  )
A. B. C. D.
二、选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9.已知函数,则下列结论正确的是(  )
A.当时,若有三个零点,则的取值范围是(0,1)
B.当且时,
C.,
D.若存在极值点,且,其中,则
10.对一列整数进行如下操作:输入第一个整数,只显示不计算,接着输入第二个整数,只显示的结果,此后每输入一个整数都是与前次显示的结果进行求差再取绝对值.设全部输入完毕后显示的最后结果为.若数列满足,,现把数列的前2025项随机地输入,则(  )
A.的最小值为0 B.的最小值为1
C.的最大值为2025 D.的最大值为2024
11.勒洛四面体是一个非常神奇的“四面体”,它能在两个平行平面间自由转动,并且始终保持与两平面都接触,因此它能像球一样来回滚动(如图甲).利用这一原理,科技人员发明了转子发动机.勒洛四面体是以正四面体的四个顶点为球心,以正四面体的棱长为半径的四个球的相交部分围成的几何体(如图乙).若正四面体的棱长为3,则下列说法正确的是(  )
A.勒洛四面体表面上任意两点间距离的最大值大于3
B.勒洛四面体被平面截得的截面面积是
C.勒洛四面体四个曲面交线长的和为
D.勒洛四面体能够容纳的最大球的半径为
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12.已知,且,则   .
13.已知函数的值域为R,则实数a的取值范围为   .
14.甲、乙两人进行五子棋比赛,比赛采用积分制,赛前每人的基础分为3分.在一轮比赛中,获胜的一方加一分,输的一方减一分,平局分数不改变,直至某人得到满分6分,获得6分的人获胜,比赛结束.已知在每一局中,甲胜的概率为,乙胜的概率为,各局的输赢互不影响.若表示在甲所得分数为时,最终甲获胜的概率,若,,则   .
四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
15.在正三棱台中,,,侧棱与底面所成角的正切值为.若存在球与正三棱台的5个面同时相切,求:
(1)正三棱台的体积;
(2)正三棱台的表面积.
16.在中,角A、B、C的对边分别是a、b、c.已知,为常数.
(1)若,,求面积的最大值;
(2)若,,求的值.
17.在平面直角坐标系中,抛物线:的焦点为F,点,过F的直线交C于M、N两点.当直线的斜率为1时,.
(1)求抛物线C的方程;
(2)若直线、与抛物线C的另一个交点分别为A、B,,求的值;
(3)在(2)的条件下,记直线、的倾斜角分别为、,求的最大值.
18.某科技公司食堂每天中午提供A、B两种套餐,员工小李第一天午餐时随机选择一种套餐,如果前一天选择A套餐,那么第二天选择A套餐的概率为;如果前一天选择B套餐,那么第二天选择A套餐的概率为.
(1)食堂对A套餐的菜品种类与品质等方面进行了改善后,对员工对于A套餐的满意程度进行了调查,统计了120名员工的数据,如下表(单位:人)
套餐A满意度 A套餐改善前 A套餐改善后 合计
满意 20 40 60
不满意 30 30 60
合计 50 70 120
参考数据:,其中.
0.1 0.05 0.01 0.005 0.001
2.706 3.841 6.635 7.879 10.828
根据小概率值的独立性检验,能否认为员工对于A套餐的满意程度与套餐的改善有关?
(2)若A套餐拟提供2种品类的素菜,种品类的荤菜,员工小李从这些菜品中选择3种菜品,记选择素菜的种数为X,求的最大值,并求此时n的值;
(3)设员工小李第n天选择B套餐的概率为,求.
19.设数列和都有无穷项,已知存在非零常数,使得,此时称数列是由“-生成”的.
(1)如果是等比数列,满足的,若数列是由“-生成”,求的值;
(2)已知数列是由“-生成”的,如果存在非零常数,使得是由“-生成”的,求数列的通项;
(3)设,且数列,,分别是由数列,,“-生成”的,表示数列的前n项和.已知,求的最小值.
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】交、并、补集的混合运算
【解析】【解答】解:由题意可知,,
所以,所以.
故选:A
【分析】先求得集合U,进而根据交集、补集的定义,直接求解即可.
2.【答案】C
【知识点】复数的基本概念;复数代数形式的混合运算;共轭复数
【解析】【解答】解:复数,
则,的虚部为.
故答案为:C.
【分析】先化简求得,再根据共轭复数的定义求得,结合复数的概念判断即可.
3.【答案】B
【知识点】抛物线的简单性质
【解析】【解答】解:将抛物线化为:,
所以所求准线方程为.
故选:B
【分析】将抛物线方程为标准形式,进而即可求出其准线方程.
4.【答案】A
【知识点】棱锥的结构特征;余弦定理的应用
【解析】【解答】解:在三棱锥中,设点为线段的中点,连接,如图所示:
易知,,平面,
在中,,故,
所以是边长为2的等边三角形,
将展开到与共面,如图所示:
则,当且仅当三点共线时等号成立,即取得最小值,
在中,,,
由余弦定理可得:,
则,即的最小值为.
故答案为:A.
【分析】在三棱锥中,设点为线段的中点,连接,推出是边长为2的等边三角形,将展开到与共面,根据三角形三边关系可知,当且仅当三点共线时等号成立,再在中,利用余弦定理求解即可.
5.【答案】C
【知识点】排列、组合的实际应用
【解析】【解答】解:先从四个分会场选择一个 分5个名额 ,有种方法,
再将余下的6个名额分配到另三个分会场,用隔板法有种,则名额分配的不同种数为.
故答案为:C.
【分析】先从四个分会场选择一个 分5个名额 ,有种方法,再将余下6个名额利用隔板法分到另外3个分会场,据此求解即可.
6.【答案】B
【知识点】平面向量数量积的坐标表示;含三角函数的复合函数的值域与最值;轨迹方程;辅助角公式
【解析】【解答】解:如图所示,以为原点建立平面直角坐标系,
为等边三角形,,

点在以为圆心,1为半径的圆上,设



当,即时,取得最大值为,
故选:B.
【分析】以C为原点建立平面直角坐标系,设,利用向量的数量积公式可表示成关于角的三角函数,结合辅助角公式及正弦函数的性质即可求得的最大值 .
7.【答案】B
【知识点】解三角形;正弦定理的应用;余弦定理的应用;三角形中的几何计算
【解析】【解答】解:在中,,
又,所以,
设,所以,
在中,由正弦定理得,解得,
在中,由余弦定理得,
即,
又,解得,所以,
所以,
故选:B.
【分析】设,,在中,分别利用正弦定理和余弦定理,求得边长,再利用三角形面积公式即可求得的面积.
8.【答案】D
【知识点】轨迹方程;圆与圆的位置关系及其判定;对勾函数的图象与性质
【解析】【解答】解:以为直径的圆的圆心为,而点在圆外,且圆圆心,半径1,
由两圆相切,可得,整理得,
设,由,得,
因为点在上,所以,整理得,
直线,的倾斜角为,则,
的面积,
对勾函数在上单调递减,在上单调递增,
则,因此,
故面积的取值范围为.
故答案为:D.
【分析】利用中点坐标公式求以为直径的圆的圆心坐标,根据两圆相切列式求出点的轨迹方程,再设出点的坐标,根据,表示出点,根据直线的倾斜角求得,将三角形面积表示为的函数,借助对勾函数的性质求面积的取值范围.
9.【答案】A,B,D
【知识点】利用导数研究函数的单调性;利用导数研究函数最大(小)值;余弦函数的性质;函数零点存在定理
【解析】【解答】解:A,当时,,
令,解得x=0或x=1,
所以当或时,;当时,
所以函数在和上单调递增;在上单调递减.
所以函数在处取得极大值,在处取得极小值,
若有三个零点,则,解得,故选项A正确;
B,当且时,,
因为,所以,
由A函数在上单调递减,故,故选项B正确;
C,因为
,故选项C错误;
D,由求导得,,
依题意,,可得①
由,可得,
由于,化简得②
将①代入②式,可化简得:,
即,因,故得,故选项D正确.
故选:ABD.
【分析】求导确定函数单调性,求得极值点,利用零点存在性定理即可判断选项A;利用作差法判断可知,进而利用单调性即可判断选项B;代入解析式化简即可选项C;由推理得到,又由函数极值点定义,由得到代入化简即可判断选项D.
10.【答案】B,C
【知识点】等差数列的前n项和
【解析】【解答】解:AB,对于,对于连续四个奇数,,由题意运算,其结果最小值为;
同理,对于连续四个偶数,,由题意运算,其结果最小值为,
在1到2025的2025个整数中有1013个奇数和1012个偶数,,,
由,经过计算最小值为,且,经过计算最小值为,则的最小值为,故选项A错误,选项B正确;
CD,除2025外,前2024个数中有1012个奇数和1012个偶数,前2024个数经过计算最小值为0,
所以的最大值为2025,故选项C正确,选项D错误.
故选:BC
【分析】 先通过小例子验证连续 4 个奇数、连续 4 个偶数的操作规律,总结出 “4 个连续同奇偶整数可通过操作抵消为 0” 的核心结论;再统计 1 到 2025 中奇数、偶数的个数,通过分组抵消分析最小值可判断选项AB;最后通过构造最大数保留、其余数抵消的方式分析最大值可判断选项CD.
11.【答案】A,D
【知识点】棱锥的结构特征;球内接多面体;余弦定理
【解析】【解答】解:A,分别为正四面体的棱的中点,连接并延长交勒洛四面体的曲面于点,
,则等腰的高,
等腰的高,
由对称性知,,则,
而勒洛四面体表面上任意两点间距离的最大值不小于长,故选项A正确;
B,勒洛四面体被平面截得的截面是3个弓形加上,
面积为,故选项B错误;
C,由对称性知,勒洛四面体四个曲面的每条交线长相等,
其中交线所在圆的圆心在以中点为圆心,则该圆半径,
由余弦定理得,,
因此勒洛四面体四个曲面交线长的和为,故选项C错误;
D,勒洛四面体能够容纳的最大球的半径即为该四面体内切球半径,
由对称性知,勒洛四面体内切球球心是正四面体的内切球、外接球球心,
正外接圆半径,正四面体的高,
令正四面体的外接球半径为,在中,,解得,
取正四面体中心为,连接交平面于点,交曲面于点,
其中即为正四面体外接球半径,点均在以点B为球心的球面上,
则,勒洛四面体内切球半径,故选项D正确.
故选:AD
【分析】 取正四面体棱 AB、CD 的中点 S、T,连接 ST 并延长,交勒洛四面体曲面于 P、Q 两点, 由正四面体性质,,计算等腰的高ST和等腰的高SQ,由对称性知,,则, 勒洛四面体表面两点的最大距离不小于 PQ 的长度即可判断选项A;勒洛四面体被平面截得的截面是3个弓形加上,利用扇形面积与三角形面积公式即可判断选项B; 勒洛四面体的交线对应正四面体的 6 条棱,每条交线为一段圆弧,且由对称性,6 段弧长相等,利用弧长公式求出四个曲面交线长判断选项C;借助正四面体求出勒洛四面体内切球半径判断选项D.
12.【答案】
【知识点】三角函数值的符号;同角三角函数间的基本关系
【解析】【解答】解:由题可知,两边平方可得:,
解得,
又,故,则,所以;
因为,所以,
由和,解得.
故答案为:.
【分析】对原式两边平方后,确定,从而确定的正负,可知,再利用求得,进而结合方程组即可求得.
13.【答案】
【知识点】对数型复合函数的图象与性质
【解析】【解答】解:因为函数的值域为R,
所以函数的值域包含,
由,解得或,
所以实数a的取值范围为.
故答案为:
【分析】将对数函数值域为 R,转化为真数二次函数能取遍所有正实数,开口向上的二次函数能取遍所有正实数,等价于判别式 Δ≥0,求解关于 a 的不等式,即可得到取值范围.
14.【答案】
【知识点】等比数列概念与表示;等比数列的通项公式;数列的递推公式;全概率公式
【解析】【解答】解:由题意得甲所得分数为时,下一局可能的结果有三种情况:
若甲胜,则甲得分变为,对应概率为,
若乙胜,则甲得分变为,对应概率为,
若平局,则甲得分保持,对应的概率为,
所以由全概率公式可得,
所以,,
所以(),
所以数列()是以为公比的等比数列,
所以,
所以,,,
,,
所以

所以,
所以,
因为,,所以,解得.
故答案为:
【分析】 根据每局三种结果的概率,结合全概率公式分析建立相邻分数的概率递推关系,将递推式转化为等比数列,可得数列()是以为公比的等比数列,利用边界条件,,对等比数列求和,然后利用累加法结合等比数列的求和公式求解即可.
15.【答案】(1)解:在正三棱台中,取BC和的中点分别为,上、下底面的中心分别为,
连接,设,内切球半径为r,则,棱台的高为2r,
所以,,同理,
由内切球与平面相切,切点在上,得,
在等腰梯形中,,则(*),
在梯形中,,
所以,解得,带入(*)式可得,,
所以棱台的高,所以棱台的体积为.
(2)解:由(1)知,在正三棱台中,,斜高,
所以正三棱台的表面积
【知识点】棱柱/棱锥/棱台的侧面积、表面积及应用;球内接多面体;台体的体积公式及应用
【解析】【分析】(1)设,内切球半径为r,根据题意求出侧棱长以及,,再根据切线的性质及等腰梯形和梯形的几何特点列方程组,求得r,进而求得棱台的高,再利用棱台的体积公式即可求得正三棱台的体积;
(2)利用(1)的信息,利用正棱台的表面积公式即可求得 正三棱台的表面积.
(1)在正三棱台中,取BC和的中点分别为,上、下底面的中心分别为,
连接,设,内切球半径为r,则,棱台的高为2r,
于是,,同理,
由内切球与平面相切,切点在上,得,
在等腰梯形中,,则(*),
在梯形中,,
所以,解得,带入(*)式可得,,
因此棱台的高,棱台的体积为.
(2)由(1)知,在正三棱台中,,斜高,
所以正三棱台的表面积
16.【答案】(1)解:由,,得,而,
由余弦定理得,所以,
于是的面积,
整理得,其中锐角由确定,
而,则,因此,当且仅当时取等号,
由,解得,所以面积的最大值.
(2)解:由,,得,由正弦定理得,


整理得,而,所以.
【知识点】简单的三角恒等变换;解三角形;正弦定理的应用;三角形中的几何计算;辅助角公式
【解析】【分析】(1)结合已知条件可知,利用余弦定理可得,再利用三角形面积公式可得,变形利用辅助角公式和三角函数的性质即可求出面积的最大值;
(2)根据已知条件可得,由正弦定理边化角可得,再用和角的余弦公式化为,利用同角三角关系式化为,进而求解即得的值.
(1)由,,得,而,
由余弦定理得,则,
于是的面积,
整理得,其中锐角由确定,
而,则,因此,当且仅当时取等号,
由,解得,所以面积的最大值.
(2)由,,得,由正弦定理得,


整理得,而,所以.
17.【答案】(1)解:易知抛物线:的焦点,
当直线的斜率为1时,直线的方程为,设,
联立,消元整理可得,
,,
则,即,
故抛物线C的方程为;
(2)解:由(1)知,,
设,直线,
联立,可得,
则,
设直线,联立,得,
则,,即,
同理可得,即,
又因为,且,所以,
将,,代入得,
又,则,又,则;
(3)解:因为直线、的倾斜角分别为、,
所以,,
由,,,
则,,
若要使最大,则,设,
则,
当且仅当,即时等号成立,
故的最大值为.
【知识点】基本不等式在最值问题中的应用;斜率的计算公式;抛物线的标准方程;抛物线的简单性质;直线与圆锥曲线的综合问题
【解析】【分析】(1)易知抛物线的焦点,由题意可得:直线的方程为,
设,联立直线与抛物线C的方程,利用韦达定理,结合弦长公式求解即可;
(2)由(1)知,,设,分别设直线,的方程,分别与抛物线C的方程联立,结合韦达定理表示出,解方程求解即可;
(3)直线、的倾斜角分别为、,利用韦达定理,结合斜率公式求得,再利用正切的两角公式及基本不等式求解即可.
(1)由题意,,
当直线的斜率为1时,直线的方程为,设,
联立,得,
则,,
所以,即,
所以抛物线C的方程为.
(2)由(1)知,,
设,直线,
联立,可得,
则,
设直线,
联立,得,
则,,即,
同理可得,即,
又,且,
所以,
将,,代入得,
又,则,又,则.
(3)因为直线、的倾斜角分别为、,
所以,,
由,,,
则,
则,
若要使最大,则,设,
则,
当且仅当,即时,等号成立,
所以的最大值为.
18.【答案】(1)解:零假设:认为员工对于A套餐的满意程度与套餐的改善无关,
因为,
根据小概率值的独立性检验,没有充分证据推断不成立,即接受,
所以认为员工对于A套餐的满意程度与套餐的改善没有关系.
(2)解:依题意,,令,
,当且仅当时取等号,
当时,,当时,,即当时,数列单调递减,
于是,
所以的最大值为,此时或.
(3)解:由员工小李第n天选择B套餐的概率为,得员工小李第n天选择A套餐的概率为,
因此,而,
,又,因此,所以.
【知识点】等比数列的通项公式;独立性检验的应用;古典概型及其概率计算公式;全概率公式
【解析】【分析】(1)根据给定数据先求出的观测值,再与临界值比对即可求解;
(2)利用古典概率、结合组合计数问题求出的表达式,令,构造数列并判断单调性即可求出最大值.
(3)根据题干中信息和全概率公式求出与的关系,再构造等比数列求出通项即可.
(1)零假设:认为员工对于A套餐的满意程度与套餐的改善无关,
由已知数据计算,
根据小概率值的独立性检验,没有充分证据推断不成立,即接受,
因此认为员工对于A套餐的满意程度与套餐的改善没有关系.
(2)依题意,,令,
,当且仅当时取等号,
当时,,当时,,即当时,数列单调递减,
于是,
所以的最大值为,此时或.
(3)由员工小李第n天选择B套餐的概率为,得员工小李第n天选择A套餐的概率为,
因此,而,
,又,因此,所以.
19.【答案】(1)解:设,
则由,解得,
又,
而,因此,解得.
当时,;
当时,,
当时,,
即,符合题意,
所以或.
(2)解:由是由“生成”的,是由“生成”的,得,则,
所以或,而,所以,
若,则,,
若,且,
假设是第一个使不同时为0的整数,则,
此时,而,则,矛盾,
从而不存在使不同时为0的整数,
所以.
(3)解:设分别表示的前项和,
即分别是由-生成"的,
由,得;
当时,.
于是,同理,
而,则,
,,
.
所以,,
令,则,
,,
因此,
所以取到最小值.
【知识点】等比数列的通项公式;数列的求和;数列的递推公式
【解析】【分析】(1)设,利用定义推理写出前几项可得,求解方程并验证即得.
(2)利用定义列方程组求出首项,结合递推公式求解,并借助反证法推理求得通项公式.
(3)设分别表示的前项和,利用给定的定义,结合前和与第项的关系推理求出的最小值 .
(1)设,
则由,解得,
又,
而,因此,解得.
当时,;
当时,,
当时,,
即,符合题意,
所以或.
(2)由是由“生成”的,是由“生成”的,
得,则,
于是或,而,因此,
若,则,,
若,且,
假设是第一个使不同时为0的整数,则,
此时,而,则,矛盾,
从而不存在使不同时为0的整数,
所以.
(3)设分别表示的前项和,
即分别是由-生成"的,
由,得;
当时,.
于是,同理,
而,则,
,,
.
所以,,
令,则,
,,
因此,
所以取到最小值.
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